SEMINÁRIO INTERNACIONAL

Impactos dos Recursos Energéticos Distribuídos (RED)

sobre o Setor de Distribuição

Amilcar Guerreiro Diretor de Estudos de Energia Elétrica

Empresa de Pesquisa Energética - EPE

Rio de Janeiro, RJ

20 de maio de 2016

Perspectivas de Difusão dos RED

Agenda

1 Considerações iniciais

2 Potencial e perspectiva de evolução da GD

3 Algumas questões relevantes

SEMINÁRIO INTERNACIONAL

Impactos dos Recursos Energéticos

Distribuídos (RED) sobre o

Setor de Distribuição

Perspectivas de Difusão dos Recursos Energéticos Distribuídos | Guerreiro. Rio de Janeiro, Mai 2016

1 Considerações iniciais

SEMINÁRIO INTERNACIONAL

Impactos dos Recursos Energéticos

Distribuídos (RED) sobre o

Setor de Distribuição

Perspectivas de Difusão dos Recursos Energéticos Distribuídos | Guerreiro. Rio de Janeiro, Mai 2016 4

Alteração do perfil socioeconômico da população

Difusão da informação e do conhecimento

Inovação e novas tecnologias

Aumento e melhor distribuição da renda e acumulação de capital

Condicionamento da oferta de energia a crescentes exigências ambientais

Vetores portadores de futuro

[ não exaustivo ]

Perspectivas de Difusão dos Recursos Energéticos Distribuídos | Guerreiro. Rio de Janeiro, Mai 2016 5

Vetores portadores de futuro

Difusão da informação e do conhecimento

Escritórios virtuais

Crescimento concentrado nas cidades pequenas e médias

Maior demanda para deslocamento entre cidades

Acesso a novas tecnologias

Perspectivas de Difusão dos Recursos Energéticos Distribuídos | Guerreiro. Rio de Janeiro, Mai 2016 6

Vetores portadores de futuro

Inovação e novas tecnologias

Sistemas automatizados avançados (residências e serviços)

Equipamentos inteligentes

Controle centralizado – multimídia

Maior poder de gestão do consumidor (geração e armazenamento de energia)

Perspectivas de Difusão dos Recursos Energéticos Distribuídos | Guerreiro. Rio de Janeiro, Mai 2016 7

Impactos possíveis na distribuição

[ não exaustivo ]

Consumo de energia (crescimento maior na baixa tensão)

Eficiência energética

Qualidade do serviço (exigência do consumidor)

Integração de serviços

Geração distribuída

2 Potencial e perspectiva de evolução da GD

SEMINÁRIO INTERNACIONAL

Impactos dos Recursos Energéticos

Distribuídos (RED) sobre o

Setor de Distribuição

Perspectivas de Difusão dos Recursos Energéticos Distribuídos | Guerreiro. Rio de Janeiro, Mai 2016 9

Instalação PV: 3,0 kWp Consumo total: 22.550 Wh 100 Produção total: 20.238 Wh 90 Balanço: 2.312 Wh 10

Modelo geral de GD fotovoltaica residencial

Obs.: Consumo de 680 kWh/mês

Perspectivas de Difusão dos Recursos Energéticos Distribuídos | Guerreiro. Rio de Janeiro, Mai 2016 10

Perspectiva de evolução do custo do PV residencial no mundo

Fonte: EPE, NT 19/2014, a partir de AIE, 2012

Perspectivas de Difusão dos Recursos Energéticos Distribuídos | Guerreiro. Rio de Janeiro, Mai 2016 11

Metodologia para estimação do potencial técnico de GD fotovoltaica residencial no Brasil

Fonte: EPE/GIZ, NT 19/2014

Perspectivas de Difusão dos Recursos Energéticos Distribuídos | Guerreiro. Rio de Janeiro, Mai 2016 12

Potencial técnico de GD fotovoltaica em telhados residenciais por estado, GWh/dia

Fonte: EPE/GIZ, NT 19/2014

Perspectivas de Difusão dos Recursos Energéticos Distribuídos | Guerreiro. Rio de Janeiro, Mai 2016 13

Potencial técnico de GD fotovoltaica em telhados residenciais por município, GWh/dia

Fonte: EPE/GIZ, NT 19/2014

Perspectivas de Difusão dos Recursos Energéticos Distribuídos | Guerreiro. Rio de Janeiro, Mai 2016 14

Potencial técnico de GD fotovoltaica em telhados residenciais em relação ao consumo residencial, por estado

Fonte: EPE/GIZ, NT 19/2014

Média Brasil: 230% (1,3 vezes o consumo)

Perspectivas de Difusão dos Recursos Energéticos Distribuídos | Guerreiro. Rio de Janeiro, Mai 2016 15

tempo

R$/MWh

Mercado potencial NÃO SE VIABILIZA

Mercado potencial VIABILIZADO

Custo nivelado da geração PV

Tarifa

paridade tarifária

Viabilidade vai depender da tarifa e de vários fatores que influenciam o custo da geração distribuída (preço dos equipamentos, impostos etc)

Perspectivas de Difusão dos Recursos Energéticos Distribuídos | Guerreiro. Rio de Janeiro, Mai 2016 16

Estratificação do consumo residencial x potência GD instalada

Perspectivas de Difusão dos Recursos Energéticos Distribuídos | Guerreiro. Rio de Janeiro, Mai 2016 17

Curva de difusão da tecnologia e percentual de introdução da GD residencial

Perspectivas de Difusão dos Recursos Energéticos Distribuídos | Guerreiro. Rio de Janeiro, Mai 2016 18

0

25

50

75

100

2014 2018 2022 2026 2030 2034 2038 2042 2046 2050

Gw

me

d/G

W

GD Resíduos GD Fotovoltaica

Cap. Inst. GD Res. Cap. Inst. GD Fotovoltaica

78 GW

Projeção da geração distribuída

Fonte: EPE

Em 2025: cerca de 150 mil residências Em 2050: mais de 5 milhões de residências

Perspectivas de Difusão dos Recursos Energéticos Distribuídos | Guerreiro. Rio de Janeiro, Mai 2016 19

Mas Há também grande potencial nos setores

comercial e industrial

Questões chave:

• Modelo de negócio

• Reconhecimento de serviços ancilares (regulação)

• Liberalização da comercialização

• Levantamento das restrições regulatórias

• Estrutura tarifária (o consumidor responde)

Projeção da geração distribuída

Perspectivas de Difusão dos Recursos Energéticos Distribuídos | Guerreiro. Rio de Janeiro, Mai 2016 20

Setor de distribuição já convive hoje com Geração Distribuída (GD)

Evolução da curva de carga diária no SIN

Fonte: EPE/GIZ, NT 01/2015

Perspectivas de Difusão dos Recursos Energéticos Distribuídos | Guerreiro. Rio de Janeiro, Mai 2016 21

Setor de distribuição já convive hoje com Geração Distribuída (GD)

Evolução da curva de carga diária no SIN

Fonte: EPE/GIZ, NT 01/2015

Perspectivas de Difusão dos Recursos Energéticos Distribuídos | Guerreiro. Rio de Janeiro, Mai 2016

3 Algumas questões relevantes

SEMINÁRIO INTERNACIONAL

Impactos dos Recursos Energéticos

Distribuídos (RED) sobre o

Setor de Distribuição

Perspectivas de Difusão dos Recursos Energéticos Distribuídos | Guerreiro. Rio de Janeiro, Mai 2016

Variação anual da geração solar é menor do que a da geração eólica e do que a geração hidráulica

Produzido a partir de PVWatts (NREL)

0%

50%

100%

150%

200%

250%

Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

%

Mês

N

NE

SE

0%

50%

100%

150%

200%

250%

Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

%

Mês

CE

RS

BA

0%

50%

100%

150%

200%

250%

Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

%

Mês

BA

CE

RJ

SC

FONTES RENOVÁVEIS Curva anual da geração esperada (média = 100%)

Perspectivas de Difusão dos Recursos Energéticos Distribuídos | Guerreiro. Rio de Janeiro, Mai 2016

Geração solar fotovoltaica

Há dias ensolarados no inverno ... ... E dias ensolarados no verão!

E há dias nublados!

Em comum, variações de potência superiores a 30% da instalada em intervalo de 1 minuto e superiores a 40% em 10 minutos!

Elaboração: EPE, com dados de usinas europeias

Perspectivas de Difusão dos Recursos Energéticos Distribuídos | Guerreiro. Rio de Janeiro, Mai 2016

Geração solar em um dia típico (planta única e média de várias plantas em um mesmo sítio)

Características das fontes renováveis

Perspectivas de Difusão dos Recursos Energéticos Distribuídos | Guerreiro. Rio de Janeiro, Mai 2016

O “fadding” da geração fotovoltaica ...

Efeito sobre a curva de carga diária na Califórnia

Fonte: CAISO – California Independent System Operator No pôr-do-sol ocorre rápido aumento da carga. Essa diferença deve ser suprida por fontes despacháveis.

Novos desafios ...

Germany’s push toward renewable energy is causing so many drops and surges from wind

and solar power that more utilities than ever are receiving money from the grids to help

stabilize the country’s electricity network. Bloomberg News, Jul 30, 2014

Small inertia (estabilidade de frequência/ângulo)

No short-circuit power (estabilidade de tensão)

Speed of power change (ramp up/ramp down)

Power variability (consumo de combustível)

No power control (confiabilidade)

Intermittency (reservas secundária e de prontidão)

Mais visíveis:

Perspectivas de Difusão dos Recursos Energéticos Distribuídos | Guerreiro. Rio de Janeiro, Mai 2016

Desafios a serem enfrentados

• Participação crescente das fontes renováveis não controladas Fontes renováveis não controladas:

eólica, solar fotovoltaica, hidráulicas a fio d’água, geração distribuída

• Novo serviço demandado: “energy storage” Segundo a Coppers Development Association Inc., nos próximos 10-20 anos até 300 GW serão

instalados, significando investimentos entre US$ 200-600 bilhões.

"Market drivers” são: segurança energética; expansão de smart grid;

crescimento das fontes renováveis e da geração distribuída e políticas governamentais, incentivos

e regulação

• Opções disponíveis:

hidrelétricas reversíveis

baterias

geradores/motores de partida rápida

CSP (concentrated solar power)

Perspectivas de Difusão dos Recursos Energéticos Distribuídos | Guerreiro. Rio de Janeiro, Mai 2016 29

Fonte: Copper Development Association Inc.

EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA - EPE

Muito obrigado!

http://www.epe.gov.br Av. Rio Branco, 1 – 11o andar

20090-003 Rio de Janeiro RJ

Tel.: + 55 (21) 3512 - 3100

Fax: + 55 (21) 3512 - 3199